Estudio determina que el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea gira lentamente


Los agujeros negros supermasivos se definen por dos características primordiales: masa y giro, pero tienen una influencia crítica en la formación y evolución de las galaxias. El giro de Sagitario A *, un agujero negro de 4 millones de masas solares en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, no se ha estudiado en gran profundidad hasta ahora. En un nuevo documento científico publicado en Astrophysical Journal Letters, un equipo de astrónomos estableció un límite superior en el giro de Sagitario A * basado en la distribución de las Estrellas de Tipo S en los alrededores del centro galáctico.

"Los agujeros negros liberan una gran cantidad de energía que elimina el gas de las galaxias y, por lo tanto, da forma a su historia de formación estelar", dijo Avi Loeb, profesor de la Universidad de Harvard, coautor del estudio.

"Si bien los científicos saben que la masa de los agujeros negros centrales tiene una influencia crítica en su galaxia anfitriona, medir el impacto de su giro no es fácil".

"El efecto giratorio de un agujero negro en las órbitas de estrellas cercanas es sutil y difícil de medir directamente".

Para comprender mejor cómo Sagitario A * ha impactado la formación y evolución de la Vía Láctea, el profesor Loeb y su colega, el Dr. Giacomo Fragione del Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica y la Universidad del Noroeste, estudiaron las órbitas estelares y distribución espacial de las Estrellas de Tipo S para poner límites al giro del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea.

"Concluimos que el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia gira lentamente", dijo el Dr. Fragione.

"Esto puede tener importantes implicaciones para la detectabilidad de la actividad en el centro de nuestra galaxia y las futuras observaciones del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por su sigla en inglés)".


Esta simulación muestra las órbitas de estrellas muy cercanas a Sagitario A *, un agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea.

En astronomía, las estrellas de tipo S (o simplemente estrellas S) son gigantes rojas de tipo espectral S similares a las de tipo M, excepto que los óxidos dominantes en su espectro son los formados por metales del quinto período de la tabla periódica (circonio, itrio, etc) en vez de los del cuarto período (titanio, escandio y vanadio). Las estrellas de tipo S presentan bandas intensas de cianógeno (CN) y contienen líneas espectrales de litio y tecnecio. Las estrellas S puras, llamadas también estrellas de circonio, son aquellas en donde las bandas de óxido de circonio son muy intensas y las de óxido de titanio están ausentes o son apenas perceptibles.

Las estrellas S parecen estar organizadas en dos planos preferidos.

Los autores demostraron que si Sagitario A * tuviera un giro significativo, es decir, mayor al observado por los investigadores, los planos orbitales preferidos de las estrellas al nacer quedarían completamente desalineados con el pasar del tiempo, lo cual sería visible en la actualidad.

"Para nuestro estudio usamos las estrellas S, recientemente descubiertas, para mostrar que el giro de Sagitario A * debe ser menor que el 10% de su valor máximo, correspondiente a un agujero negro que gira a la velocidad de la luz", dijo el profesor Loeb.

"De lo contrario, los planos orbitales comunes de estas estrellas no permanecerían alineados durante su vida, como se ven hoy".

Los resultados del equipo también apuntan a otro detalle importante sobre Sagitario A *: es poco probable que tenga un chorro relativista. Se trata de chorros de materia que se encuentran generalmente asociados a discos de acreción, tanto en formación estelar, donde el chorro relativista es formado por materia con exceso de momento angular que no es incorporado en la estrella que está formándose, como en agujeros negros.

"Se cree que los chorros relativistas funcionan con agujeros negros giratorios, que actúan como 'volantes' gigantes", dijo el profesor Loeb.

"De hecho, no hay evidencia de actividad de un chorro relativista en Sagitario A *", agregó el Dr. Fragione.

"El próximo análisis de datos del Event Horizon Telescope arrojará más luz sobre este tema".

Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech.

Referencia del documento científico:
Giacomo Fragione & Abraham Loeb. 2020. An Upper Limit on the Spin of SgrA* Based on Stellar Orbits in Its Vicinity. ApJL 901, L32; doi: 10.3847/2041-8213/abb9b4

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